C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS

C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion

C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion

Abstract

Translated from German

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kammer für die Behandlung von Zellen im elektrischen Feld, bei der ein aus elektrisch nichtleitenden Wänden gebildeter Raum zur Aufnahme der die Zellen enthaltenden Suspension vorgesehen ist. The invention relates to a chamber for the treatment of cells in an electric field, in which a formed of electrically non-conductive walls of space is provided for receiving the suspension containing the cells.In den Raum ragen wenigstens zwei Elektroden derart hinein, daß ein zwischen den Elektroden liegender Bereich gebildet wird, in welchem die Zellen einem zwischen den Elektroden ausgebildeten elektrischen Feld ausgesetzt sind. In the space at least two electrodes protrude such that a lying between the electrode region is formed in which the cells are exposed to a space formed between the electrodes the electric field.Erfindungsgemäß ist der zur Aufnahme der die Zellen enthaltenden Suspension vorgesehene Raum von einem Innenkörper und einer den Innenkörper um dessen Längsachse mit gleichbleibendem Abstand umschließenden Außenhülle seitlich begrenzt. According to the invention, provided for receiving the suspension containing the cells space of an inner body and the inner body around its longitudinal axis enclosing outer shell at a constant distance is limited laterally.In den so gebildeten Raum ragen Elektroden hinein, die den Innenkörper in Form einer mehrgängigen Schraube mit gleichbleibender Steigung derart umgeben, daß der durch die Elektroden begrenzte Bereich als ein in Form einer mehrgängigen Schraube den Innenkörper umgebende Teilbereich des Raumes ausgebildet ist. In the thus formed space the electrodes protrude into surrounding the inner body in the form of a multiple-thread screw with a constant pitch such that the current confined by the electrode portion is formed as a in the form of a multiple-thread screw the inner body surrounding portion of the space.In einer besonderen Ausführungsform ist die Kammer in der Art eines Reagenzglases mit Innenkörper ausgebildet, an dessen unterem Ende ein Zusatzgefäß zur Aufnahme der elektrisch behandelten Zellen vorgesehen ist. In a particular embodiment, the chamber in the form of a test tube is formed with inner body, a supplementary tank is provided for receiving the electrically treated cells at the lower end.

Description

Translated from German

[0001]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kammer für die Behandlung von Zellen im elektrischen Feld, bei der ein aus elektrisch nichtleitenden Wänden gebildeter Raum zur Aufnahme der die Zellen enthaltenden Suspension vorgesehen ist, in den wenigstens zwei Elektroden derart hineinragen, daß ein zwischen den Elektroden liegender, durch diese begrenzter Bereich gebildet wird, in welchem die Zellen einem zwischen den Elektroden ausgebildeten elektrischen Feld ausgesetzt sind. The invention relates to a chamber for the treatment of cells in an electric field, in which a formed of electrically non-conductive walls of space is provided for receiving the suspension containing the cells, protrude into the at least two electrodes such that a lying between the electrodes, formed by this limited region in which the cells are exposed to a space formed between the electrodes the electric field.

Das aus der vorgenannten Patentschrift bekannte Verfahren der Erhöhung der Permeabilität der Zellmembran ist auch zur Fusion von Zellen einsetzbar. The system known from the aforementioned patent method of increasing the permeability of the cell membrane can also be used for the fusion of cells.

Zur Durchführung dieser bekannten Verfahren wird eine Kammer der eingangs bezeichneten Art eingesetzt. To carry out this known method, a chamber of the type described above is used.Die Elektroden der Kammer sind dabei zur Bildung der Zellenreihe an eine Einrichtung zur Erzeugung eines alternierenden elektrischen Feldes und zur Erzeugung des elektrischen Durchbruches an eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Spannungspulse angeschlossen. The electrodes of the chamber are connected to form the row of cells to a device for generating an alternating electric field and to generate the electrical breakdown of a device for generating electrical voltage pulses.

[0009]

Bei der Durchführung der bekannten Verfahren ist man bestrebt, zur Erhöhung der Effektivität der Verfahren die in einer Suspension vorliegenden Zellen möglichst alle der elektrischen Behandlung zu unterwerfen. In carrying out the known methods, the aim is to be subjected to increase the effectiveness of the processes present in a suspension of cells as possible, all the electrical treatment.Dies setzt voraus, daß die in die Kammer eingegebenen Zellen möglichst alle dem elektrischen Feld ausgesetzt werden. This assumes that the cells entered into the chamber as possible, all are exposed to the electric field.Die toten Zonen in der Kammer sollten daher möglichst klein sein. The dead zones in the chamber should be as small as possible.

[0010]

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kammer der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei der ein hoher Anteil der in die Kammer eingegebenen Zellen dem elektrischen Feld ausgesetzt wird. It is an object of the invention to provide a chamber of the type described in the introduction, in which a high proportion of cells input into the chamber is exposed to the electric field.Die Kammer soll außerdem die gleichzeitige und gleichmäßige Behandlung einer großen Anzahl von Zellen ermöglichen. The chamber is also intended to allow the simultaneous and uniform treatment of a large number of cells.

[0011]

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Raum zur Aufnahme der die Zellen enthaltenden Suspension von einem Innenkörper und eine den Innenkörper um dessen Längsachse mit gleichbleibendem Abstand umschließenden Außenhülle seitlich begrenzt ist und daß die in den Raum hineinragenden Elektroden den Innenkörper in Form einer mehrgängigen Schraube mit gleichbleibender Steigung derart umgeben, daß der durch die Elektroden begrenzte Bereich als ein in Form einer mehrgängigen Schraube den Innenkörper um dessen Längsachse umgebender Teilbereich des Raumes ausgebildet ist. The basis of the invention is solved according to the invention in that the space for receiving the suspension containing the cells of an inner body and the inner body around its longitudinal axis encloses a constant distance outer shell is delimited laterally and in that the protruding into the room electrodes the inner body surrounded in the form of a multiple-thread screw with a constant pitch such that the electrode region bounded by the inner body is formed about its longitudinal axis surrounding portion of the space as a in the form of a multiple-thread screw.

[0012]

Die Elektroden und der begrenzte Bereich sind beispielsweise in der Form einer Doppelhelix, einer Vierfach-Helix usw. ausgebildet. The electrodes and the limited region are formed, for example, in the form of a double helix, a quad-helix, etc..

[0013]

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform der Kammer besteht darin, daß jede Elektrode nach beiden Seiten zur nächstliegenden anderen Elektrode den gleichen Abstand hat. A very advantageous embodiment of the chamber is that each electrode has the same distance to both sides to the nearest other electrode.Damit wird erreicht, daß der Feldverlauf zwischen zwei benachbarten Elektroden gleich ist, womit die effektive Länge der Elektroden praktisch verdoppelt ist. This ensures that the field gradient between two adjacent electrodes is the same, whereby the effective length of the electrode is practically doubled.

[0014]

Der längliche Innenkörper ist zweckmäßigerweise zylinderförmig und die Außenhülle als zylinderförmiger Mantel mit gemeinsamer Mittelachse ausgebildet. The elongate inner member is expediently cylindrical and formed the outer shell of a cylindrical shell with a common central axis.Der längliche Innenkörper kann jedoch auch abweichend von der idealen Kreisform beispielsweise einen ovalen oder auch quadratischen Querschnitt aufweisen, an den jeweils die innere Form der Außenhülle angepaßt ist. However, the inner elongated body can also differing for example, have an oval or square cross-section from the ideal circular shape is adapted to the in each case the inner shape of the outer shell.

[0015]

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Kammer gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Elektroden an dem Innenkörper anliegen. An expedient embodiment of the chamber according to the invention is that the electrodes rest against the inner body.Dabei ist es ferner zweckmäßig, die Elektrodenanschlüsse durch den Innenkörper nach außen zu führen. It is further desirable to perform the electrode terminals through the inner body to the outside.

[0016]

Bei einer weiteren Ausführungsform der Kammer liegen die Elektroden an der Innenwand der Außenhülle an. In another embodiment the chamber, the electrodes are applied to the inner wall of the outer shell.

[0017]

Bei allen Ausführungsformen der Kammer gemäß der Erfindung ist die innere Form der Außenhülle in einem möglichst geringen Abstand von 20 µm bis 500 pm - im allgemeinen jedoch nicht geringer als 100 µm - an die Form des Innenkörpers angepaßt, so daß das tote Volumen, also das Volumen, in welchem Zellen nicht dem elektrischen Feld ausgesetzt sind, möglichst klein ist. However, in general, not less than 100 microns - - In all embodiments of the chamber according to the invention, the inner shape of the outer shell is in a minimum distance of 20 microns to 500 pm adjusted to the shape of the inner body, so that the dead volume, that is the volume in which cells are not exposed to the electric field is as small as possible.Dabei ist es zweckmäßig, daß der Abstand zwischen den Elektroden und der den Elektroden gegenüberliegenden Wandung - also beispielsweise bei am Innenkörper anliegenden Elektroden die Innenwandung der Außenhülle - so bemessen ist, daß die suspendierten It is advantageous that the distance between the electrodes and the electrodes of the opposite wall - for example when applied to the internal body electrode, the inner wall of the outer shell - of a size so that the suspended

Bei größerem Elektrodenabstand und damit auch bei größerem Elektrodenquerschnitt ist von Vorteil, wenn die Elektroden kreisförmigen Querschnitt aufweisen. With a larger electrode distance and thus also with a larger electrode cross section is advantageous when the electrodes have circular cross-section.Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Elektroden aus einem auf den Innenkörper gewickelten Draht bestehen. This is for example the case if the electrodes consist of a wound wire to the inner body.Infolge des Kreisquerschnittes bildet sich zwischen den Elektroden ein im Hinblick auf die Bildung einer Zellenreihe günstiges inhomogenes Feld aus. As a result of the circular cross section of a favorable with regard to the formation of a row of cells inhomogeneous field is formed between the electrodes.Dabei ist es zweckmäßig, daß die Elektroden zu etwa einem Drittel ihres Durchmessers in ihrer Auflage versenkt angeordet sind. It is advantageous that the electrodes are sunk angeordet to about one third of their diameter into their support.Auf diese Weise wird der Raum für die Zellensuspension möglichst klein gehalten. In this way, the space for the cell suspension is kept as small as possible.

[0021]

Bei sehr geringen Elektrodenabständen, bei denen die Elektrodenschraube nicht aus Draht gewickelt werden kann, sondern andere Techniken zur Herstellung der Elektrodenschraube angewendet werden müssen, ergibt sich ein inhomogenes elektrisches Feld dann, wenn die Elektroden als flaches Band an dem Innenkörper oder der Innenwandung der Außenhülle anliegen. For very small electrode spacing, in which the electrodes screw can not be wound from wire but other techniques for fabrication of the electrodes screw must be applied, an inhomogeneous electric field results when applied to electrodes of a flat tape to the inner body or the inner wall of the outer shell ,

[0022]

Bei einer Elektrodenlänge von mehr als etwa 1 m sind die Elektroden zweckmäßigerweise jeweils als elektrische Schleife ausgebildet, wobei jedes Ende der Elektroden mit einem Elektrodenanschluß in Verbindung steht. In an electrode length of more than about 1 m, the electrodes are preferably each formed as an electric loop, each end of the electrodes is connected to an electrode terminal.Zur Vermeidung von Reflektionen im Elektrodensystem werden zwei entsprechende - einer Seite der mehrgängigen Schraube zugeordnete - Anschlüsse der Elektroden über einen Widerstand miteinander verbunden, wobei der Widerstand auf den Wellenwiderstand abgeglichen ist. To avoid reflections in the electrode system, two corresponding to - one side of the multi-start screw assigned to - terminals of the electrode connected to each other via a resistor, the resistor is matched to the characteristic impedance.Die übrigen Anschlüsse der Elektroden sind dann mit der oder den Einrichtungen zur Erzeugung des elektrischen Feldes verbunden. The remaining connections of the electrodes are then connected to the one or more means for generating the electric field.

Um die Zellen während des Betriebes der Kammer unter dem Mikroskop beobachten zu können, ist es zweckmäßig, daß die Außenhülle der Kammer aus durchsichtigem Material, beispielsweise Polymethacrylat, besteht und an wenigstens einer Stelle ihres Außenmantels eben ausgebildet ist. In order to observe the cells during operation of the chamber under the microscope, it is advantageous that the outer envelope of the chamber made of transparent material, such as polymethacrylate consists, and is flat at at least one point of its outer shell.Die Außenhülle kann dabei auch beispielsweise als Sechskant ausgebildet sein. The outer shell can also be designed for example as a hexagon.

[0025]

Während des Betriebes der Kammer kann es infolge des Stromflusses zu einer für die Zellen ungünstigen Erwärmung der die Zellen enthaltenden Suspension kommen. During operation, the chamber may result in an unfavorable for the cells heating of the suspension containing the cells as a result of the current flow.Dieser Erwärmung wird bei einer Ausführungsform der Kammer gemäß der Erfindung, bei der durch den Innenkörper eine Kühlleitung geführt ist, entgegengewirkt. This heating is counteracted in one embodiment of the chamber according to the invention, in which a cooling line is passed through the inner body.Eine Kühlleitung kann aber auch in der Außenhülle angeordnet sein. However, a cooling pipe may be disposed in the outer shell.

[0026]

Die Kammer gemäß der Erfindung kann als Durchflußkammer ausgestaltet sein, beispielsweise dadurch, daß sich an den Stirnseiten der Kammer die Zu- und Ableitungen befinden. The chamber according to the invention can be configured as a through-flow chamber, for example in that the inlets and outlets are located at the ends of the chamber.Zum Betrieb der Kammer wird dann eine vorbestimmte Menge an Zellsuspensionslösung in die Kammer gedrückt oder gesaugt, die elektrische Behandlung vorgenommen, darauf die in der Kammer befindliche Suspensionslösung aus der Kammer gedrückt oder gesaugt und durch eine neue Menge an Zellsuspension ersetzt. a predetermined amount is then pressed or cell suspension solution into the chamber is sucked to the operation of the chamber, the electrical treatment made it down the suspension solution in the chamber out of the chamber or drawn and replaced by a new amount of cell suspension.

[0027]

Zum Durchspülen des Kammerraumes mit einer Reinigungslösung nach der elektrischen Behandlung der Zellen kann es zweckmäßig sein, daß der Innenkörper ein zum Raum der Kammer hin geöffnetes, von außen über eine Leitung zugängliches Porensystem aufweist, über welches eine Flüssigkeit in den Raum gedrückt werden kann, wobei die dem Raum zugewendeten öffnungen der Poren kleiner als der Durchmesser der zu behandelnden Zellen ist. it may be expedient for the flushing of the chamber space with a cleaning solution after the electrical treatment of the cells, that the inner body a has the space of the chamber open, accessible from the outside via a conduit pore system through which a liquid can be pressed into the space, wherein the space facing the openings of the pores is smaller than the diameter of the cells to be treated.Während des Betriebs der Kammer ist das Porensystem dann zweckmäßigerweise mit der gleichen Lösung, in welcher die Zellen suspendiert sind, jedoch ohne Zellen, gefüllt. During operation of the chamber, the pore system is then expediently with the same solution in which the cells are suspended, but without cells filled.

[0028]

Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch eine Ausführungsform der Kammer gemäß der Erfindung erwiesen, bei der die Außenhülle der Kammer an einer Stirnseite geschlossen ausgeführt ist, der Innenkörper stabförmig und an die innere Form der Außenhülle angepaßt ausgebildet ist und daß ein Verschluß zum Verschließen des Raumes an der offenen Stirnseite der Außenhülle vorgesehen ist. To be particularly advantageous, however, an embodiment of the chamber has been found according to the invention in which the outer shell of the chamber is designed closed at one end face, the inner body is rod-shaped and adapted to the inner shape of the outer shell, and in that a closure for closing the space to the open end of the outer shell is provided.Durchqueren dabei die Elektrodenanschlüsse nicht den Raum der Kammer, sind die Elektrodenanschlüsse also bei an dem Innenkörper anliegenden Elektroden durch den Innenkörper nach außen geführt, dann kann eine Beladung der Kammer mit Zellsuspension dadurch vorgenommen werden, daß in die Außenhülle, welche zweckmäßigerweise die Form eines Reagenzglases hat, eine solche Menge an Zellsuspension eingegeben wird, die bei in die Außenhülle eingetauchtem Innenkörper den Kammerraum gerade ausfüllt und daß durch behutsames Eintauchen des stabförmigen Innenkörpers die die Zellen enthaltende Flüssigkeit über den ganzen Raum der Kammer verteilt wird. Traversing while the electrode terminals not the space of the chamber, the electrode terminals are thus guided in bearing against the inner body electrodes by the inner body to the outside, then a load of the chamber with the cell suspension can be made in that in the outer casing, which expediently in the form of a test tube has such an amount is inputted to the cell suspension, the chamber space just fills in submerged in the outer shell inner body and that the liquid containing the cells is distributed over the entire space of the chamber by gently immersing the rod-like inner body.

[0029]

Zweckmäßig kann es ferner sein, daß die geschlossene Stirnseite der Außenhülle eine öffnung aufweist. It can be advantageous also in that the closed end face of the outer shell has an opening.Ist diese verschließbar, dann ist die Möglichkeit gegeben, zunächst wie mit der die Form eines Reagenzglases aufweisenden Außenhülle (die keine untere öffnung aufweist) zu verfahren, nach der Durchführung der elektrischen Behandlung jedoch die Zellensuspension durch die öffnung abzusaugen. This is closed, then the possibility is given, first, as with the shape of a test tube comprising an outer casing (having no lower opening) to proceed to the implementation of the electrical treatment, however, exhaust the cell suspension through the opening.

[0030]

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Kammer gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein an die Außenhülle lösbar anschließbares, mit der öffnung in der Außenhülle in Verbindung stehendes Zusatzgefäß vorgesehen ist. A further advantageous embodiment of the chamber according to the invention is that a releasably connectable to the outer casing, in communication with the opening in the outer shell additional vessel is provided.

[0031]

Zweckmäßigerweise wird bei verschlossener öffnung in der Außenhülle der Kammer zunächst die elektrische Behandlung der Zellen vorgenommen, sodann bei offener öffnung das Zusatzgefäß an der Außenhülle befestigt und danach die Zellen durch Zentrifugieren - wobei die Kammer selbstverständlich von der oder den Einrichtungen zur Erzeugung des elektrischen Feldes abgetrennt ist - durch die Öffnung in das Zusatzgefäß gebracht. Conveniently, is first carried out with a closed opening in the outer shell of the chamber, the electric treatment of the cells, then fastened the auxiliary tank at the outer shell with an open mouth, and thereafter the cells by centrifugation, - wherein the chamber is separated naturally from the or the means for generating the electric field is - placed through the opening in the auxiliary vessel.Das Zusatzgefäß kann dabei mit einer beliebigen, für die Weiterbehandlung der Zellen geeigneten Lösung, beispielsweise einem Nähr-oder einem Selektionsmedium, gefüllt sein. The auxiliary vessel may in this case be filled with any suitable for the further treatment of the cells solution, such as a nutrient or a selection medium.

[0032]

Bei einer weiteren Ausführungsform der Kammer gemäß der Erfindung ist das Zusatzgefäß auch während der elektrischen Behandlung der Zellen an der Außenhülle der Kammer befestigt. In a further embodiment of the chamber according to the invention, the additional vessel is also fixed during the electric treatment of the cells on the exterior of the chamber.Hierzu ist, wenn sich im Zusatzgefäß eine Lösung befindet, die während des Betriebs der Kammer nicht in den Raum der Kammer gelangen soll, die über die Öffnung in der Außenhülle führende Verbindung zwischen dem Raum der Kammer und dem Innenraum des Zusatzgefäßes zweckmäßigerweise unterbrechbar. For this purpose, when a solution is in the additional vessel, which is not to pass into the space of the chamber during operation of the chamber, which advantageously can be interrupted via the opening in the outer shell-carrying connection between the space of the chamber and the inner space of the auxiliary vessel.

[0033]

Das kann beispielsweise durch ein von außen betätigbares Absperrorgan für die Öffnung in der Stirnseite der Außenhülle geschehen. This can be done for example by an externally operable obturator for the opening in the end face of the outer shell.

[0034]

Zur Unterbrechung der über die öffnung in der Stirnseite der Außenhülle führenden Verbindung zwischen dem Raum der Kammer und dem Innenraum des Zusatzgefäßes kann die öffnung des Zusatzgefäßes auch mit einer Folie abgedeckt sein. To interrupt the leading via the opening in the end face of the outer shell connection between the space of the chamber and the inner space of the auxiliary vessel, the opening of the auxiliary vessel may also be covered with a foil.Dabei ist, um die Zellen nach deren elektrischen Behandlung durch Zentrifugieren in das Zusatzgefäß zu bringen, eine von außerhalb der Kammer betätigbare Einrichtung vorgesehen, mittels der die Folie bei an der Außenhülle befestigtem Zusatzgefäß durchlöchert werden kann. In this case, in order to bring the cells to their electrical treatment by centrifugation in the additive vessel, a provided from outside the chamber operable means by which the film can be perforated with attached on the exterior peripheral vascular.

Ausführungsbeispiele der Kammer gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert: Exemplary embodiments of the chamber according to the invention are schematically shown in the drawing and will be explained in detail below:

Es zeigen Show it

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine als Durchflußkammer ausgebildete Kammer mit am Innenkörper anliegenden Elektroden in Form einer Doppelhelix, 1 shows a longitudinal section through an opening formed as a through-flow chamber with abutting on the inner body electrode in the form of a double helix,

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine als Durchflußkammer ausgebildete Kammer mit an der Innenwandung der Außenhülle anliegenden Elektroden in Form einer Doppelhelix, 2 shows a longitudinal section through an opening formed as a through-flow chamber adjacent to the inner wall of the outer shell electrodes in the form of a double helix,

Wie aus Figur 1 ferner zu ersehen ist, umgeben die Elektroden 4 und 5, die aus einer Wicklung aus Platindraht bestehen, den Innenkörper 2. Die Elektroden haben auf ihrer ganzen Länge den gleichen Abstand zueinander. As can be seen from Figure 1 also, surrounding the electrodes 4 and 5, consisting of a coil of platinum wire, the inner body 2. The electrodes have to one another over their entire length at the same distance.Sie sind jeweils als Schleife ausgebildet. They are each formed as a loop.Die vier Elektrodenanschlüsse 4a, 4b sowie 5a und 5b sind durch den Innenkörper 2 nach außen geführt. The four electrode terminals 4a, 4b and 5a and 5b are guided by the inner body 2 to the outside.Die Anschlüsse 4b und 5b können über einen in der Zeichnung nicht dargestellten, abzugleichenden Widerstand miteinander verbunden werden. The terminals 4b and 5b can be connected to each other via a not shown in the drawing, to be adjusted by resistor.

[0040]

Der durch die Elektroden 4 und 5 begrenzte Bereich, in dem die Zellen dem elektrischen Feld ausgesetzt werden, umgibt den Innenkörper 2 als ein in der Form einer Doppelhelix ausgebildeter Teilbereich 6a und 6b des Raumes 1. The limited by the electrodes 4 and 5, the area in which the cells are exposed to the electric field surrounding the inner body 2 as a trained in the form of a double helix portion 6a and 6b of the room. 1

[0041]

Der Abstand der Elektroden 4 und 5 zu der Innenwandung der Außenhülle 3 ist über die ganze Länge der Kammer konstant und liegt in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel etwa in dem Bereich von 100 µm bis 500 pm. The distance between the electrodes 4 and 5 to the inner wall of the outer shell 3 is constant over the entire length of the chamber and is in the example shown in the drawing, approximately in the range of 100 .mu.m to 500 .mu.m.